许多运动控制应用使用永磁直流电机。由于与交流电机相比，使用直流电机更容易实现控制系统，因此通常在需要控制速度、扭矩或位置时使用直流电机。

有两种常用的直流电机：有刷电机和无刷电机（或无刷直流电机）。顾名思义，直流有刷电机有电刷，用于使电机换向，使其旋转。无刷电机用电子控制取代机械换向功能。

在许多应用中，可以使用有刷或无刷直流电机。它们基于线圈和永磁体之间相同的吸引和排斥原理工作。两者都有优缺点，可能会导致您根据应用程序的要求选择其中一个。

什么是有刷电机(brushed motor)？

有刷直流电动机是一种内部换向电动机，设计为从直流电源运行，并使用电刷进行接触。

有刷直流电机使用绕线线圈的配置，即电枢，充当两极电磁铁。电流的方向性通过换向器（一种机械旋转开关）每循环反转两次。这有利于电流流过电枢；因此，电磁铁的磁极沿着电机的外部拉动和推动永磁体。然后，当电枢的磁极与永久磁铁的磁极交叉时，换向器反转电枢电磁铁的极性。

有刷直流电机可以通过改变工作电压或磁场强度来改变速度。根据磁场与电源的连接，可改变有刷电机的速度和转矩特性，以提供与机械负载成反比的稳定速度或速度。

有刷直流电机的应用

• 尽管这些电机主要用于家用电器和汽车中。
• 这些电机仍然用于低功率和高功率、固定和变速电驱动的工业用途。
• 它们仍然用于造纸机、起重机、电力推进、缝纫机、电动工具和轧钢厂。

什么是无刷电机(a brushless motor)？

无刷直流电动机，也称为电子换向电动机或同步直流电动机，是使用直流电源的同步电动机。它使用电子闭环控制器将直流电流切换到电机绕组，产生磁场，磁场在空间中有效旋转，永磁转子跟随磁场旋转。无刷直流电机在许多方面优于有刷直流电机，如高速运行、高效率和更好的散热能力。

它们是现代驱动技术不可或缺的一部分，最常用于驱动装置、机床、电力推进、机器人、计算机外围设备以及发电。随着数字控制之外的无传感器技术的发展，这些电机在总系统成本、尺寸和可靠性方面变得非常有效。

无刷电机的应用

使用无刷直流电机的应用包括但不限于：

• 电子消费品
• 运输
• 供暖和通风
• 工业工程
• 模型工程

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刷(brushed) vs. 无刷电机(brushless motors)

关于无刷电机，您需要了解什么

• 无刷电机是永磁电机，通过旋转转子推动或拉动物体来产生运动。
• 无刷电机产生的噪音比有刷电机小，并且无需维护，因为无刷电机不需要电刷或换向器。
• 无刷电机比有刷电机更昂贵。
• 无刷电机的效率高于有刷电机。
• 无刷电机比有刷电机寿命更长。
• 无刷电机具有更快的控制响应和速度。
• 无刷电机可以以更高的速度运行更长的时间。
• 无刷电机需要比有刷电机更大的功率来旋转转子，但无刷电机具有噪音和振动小等优点，这使得它们在高性能电动车辆（如模型赛车）中非常受欢迎。
• 无刷电机不需要润滑，这很好，因为它们比有刷电机更容易受到灰尘和污染的影响。
• 无刷电机通常用于运行机器人伺服机构、3D打印机、CNC机器、电动自行车和汽车的计算机，主要是因为其高扭矩能力。
• 无刷电机通常存在于电动车辆中。这意味着它们在使用较少电池或在相同电量下具有更长寿命的同时产生按需的更多功率。

关于刷电机，您需要了解什么

• 有刷电机是最常见的直流电机类型。它们有一个旋转电枢，带有铜线圈，与磁铁相互作用产生旋转力。旋转电枢上的换向器不断切换流过线圈的电流，使其流向正确的方向。这确保转子（电枢）继续沿正确方向旋转。
• 当需要恒定速度时，有刷电机通常成本低且可靠，但它们需要定期维护以确保长期可靠性。电刷提供两个主要功能：
• 以从旋转电枢上的固定导线换向器收集电流。并且改变电流的方向以使电枢在正确的方向上旋转。
• 有刷电机使用电刷来改变电流的方向，而无刷电机不需要电刷，因为它有霍尔效应传感器来检测转子的位置。
• 当需要恒定速度时，有刷电机通常成本低且可靠。
• 有刷电机使用电刷来改变电流的方向，而无刷电机不需要电刷，因为它有霍尔效应传感器来检测转子的位置。
• 与电枢一端周长较小的无刷电机相比，有刷电机具有较高的摩擦损耗和更大的功耗。
• 当以较低速度运行时（例如，从静止状态启动时），有刷电机产生较少的浪费功率。

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